(57)【要約】【課題】成形コストを低減できるだけでなく、廃プラスチックを使用した際のコークス品質が向上し、さらに廃プラスチック中の塩素含有プラスチックに起因した排ガス処理系の配管腐食が生じない、廃プラスチックを用いたコークスの製造方法を提供する。【解決手段】廃プラスチックを石炭に配合してコークスを製造するに際し、該廃プラスチックを該石炭の一部に添加し、ブリケット化して成型炭としたのち、残余の石炭に混合し、ついでコークス炉に装入して乾留を行う。【選択図】図１
2005336312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを石炭に配合してコークスを製造するに際し、該廃プラスチックを該石炭の一部に添加し、ブリケット化して成型炭としたのち、残余の石炭に混合し、ついでコークス炉に装入して乾留を行うことを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項２】
前記廃プラスチックを添加する石炭として、残余の石炭と比べて低品位のものを用いることを特徴とする請求項１記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項３】
前記廃プラスチックを添加しない残余の石炭として、高品位のものを用いることを特徴とする請求項１または２記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項４】
前記廃プラスチックが、予め減容処理を行った廃プラスチックであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項５】
前記減容処理を、ブリケット化に用いる石炭を加えて行い、ブリケット化後、残余の石炭に混合することを特徴とする講求項４記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の廃プラスチックの減容処理が、該廃プラスチックを溶融・撹拌する減容処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかに記載の廃プラスチックの減容処理が、溶媒を用いて、該廃プラスチックを溶融・撹拌する減容処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかに記載の廃プラスチックの減容処理が、溶媒を用いると共に、用いた溶媒を減容処理後に回収する減溶処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載の廃プラスチックの減溶処理が、炭素含有物質を加えて行う減容処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃プラスチックを用いたコークスの製造方法に関し、特に一般家庭から廃棄されるプラスチックいわゆる一般廃プラスチックあるいは産業廃棄物として廃棄されるプラスチックいわゆる産廃プラスチックなどの使用済みプラスチックを、成形炭に活用することにより、コークス炉において有効利用を図る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物としての使用済みプラスチックは、従来、埋め立てに使用されたり、焼却による処理が行われていた。しかしながら、使用済みプラスチックは、その嵩高さ故に、埋め立て処分場が不足し、また焼却した際には有害成分が発生するので環境汚染上の問題もあった。
そこで、使用済みプラスチックを大量にリサイクル処理するために、高炉やコークス炉で使用する技術が提案されている。
【０００３】
コークス炉での使用に関しては、特許文献１に記載されているように、粒状の廃プラスチックをコークス炉に装入する石炭に配合し、乾留してコークスを製造する方法が提案されている。
しかしながら、この特許文献１に記載された方法では、廃プラスチックの嵩密度が低いために、コークス炉に装入した石炭の嵩密度が低下し、コークス品質の悪化を招くとして、特許文献２において、予め減容処理を行った廃プラスチックを石炭に混合し、成形炭として使用する提案がなされている。
【特許文献１】特開平６−228565号公報
【特許文献２】特開2003−105342号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献２の方法にしても、廃プラスチックを60〜200℃に加熱することによって廃プラスチックを収縮させ、廃プラスチックを元の容積に対して25〜99容積％程度減容し、さらに成形炭としてコークス炉にて使用するものであることから、以下に述べる問題を残していた。
（ａ）予め減容処理を行った廃プラスチックを石炭と混合し、全量を成形炭として使用するものであるため、成形コストが嵩む。
（ｂ）また、廃プラスチックを60〜200℃に加熱する減容処理では、廃プラスチックが溶 融した状態とはならず、廃プラスチック中の溶融しない部分および成分によっては、嵩密度は依然として低い状態であるため、得られるコークス品質にムラが生じ、品質劣化が避けられない。
【０００５】
その他、多種類のプラスチックの混合物である使用済みの廃プラスチックは、ほとんどの場合塩素含有プラスチック（塩化ビニルなど）を含んでいるが、これを用いると、コークス炉の排ガス処理系にHCIに起因した配管腐食が発生するため、かような廃プラスチックを多量に使用できないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の実状に鑑み開発されたもので、成形コストを低減すると共に、廃プラスチックを使用した際のコークス品質を向上させ、しかも廃プラスチック中の塩素含有プラスチックに起因した排ガス処理系の配管腐食の問題を有利に解決した、廃プラスチックを用いたコークスの製造方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
（１）  廃プラスチックを石炭に配合してコークスを製造するに際し、該廃プラスチックを細断してから該石炭の一部に添加し、ブリケット化して成型炭としたのち、残余の石炭に混合し、ついでコークス炉に装入して乾留を行うことを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第１発明）。
廃プラスチックは、各種プラスチック廃棄物の集合体であり、コークス炉での使用に際しては、嵩密度を低下させて、コークス製造時の品質悪化を招いている。
本発明では、この問題を、廃プラスチックと石炭の一部を予めブリケット化して圧密することにより、嵩密度を高めて防止する。あるいは、廃プラスチックに予め減容処理を行った後、粉砕し、石炭の一部とブリケット化することによって、減容処理により廃プラスチックの嵩密度を大きくした状態でコークス炉での使用を可能ならしめ、また減容処理による廃プラスチックの粘結性を活用したコークス炉での使用によりコークス品質の向上を実現する。また、ブリケット化するのは石炭の一部であるため、成形コストを低減することができる。
【０００８】
（２）前記廃プラスチックを添加する石炭として、残余の石炭と比べて低品位のものを用いることを特徴とする上記（１）記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第２発明）。
本発明では、廃プラスチックの粘結性を活用したコークス炉での使用が可能になるため、この第２発明では、廃プラスチックを石炭に添加してブリケット化する際、石炭品質を廃プラスチックの粘結性を活用して向上できる分、低品位の石炭を使用することができる。
【０００９】
（３）前記廃プラスチックを添加しない残余の石炭として、高品位のものを用いることを特徴とする上記（１）または（２）記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第３発明）。
本発明では、廃プラスチックとブリケット化する石炭として、通常の品位のものを用いても、廃プラスチックの粘結性の活用により高品位の石炭となるので、この第３発明では、全量高品位炭を用いてコークスを製造した場合と同じ高品質のコークスの製造が実現できる。
【００１０】
（４）前記廃プラスチックが、予め減容処理を行った廃プラスチックであることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第４発明）。
減容処理とは、廃プラスチックに熱を加えて軟化あるいは溶融して廃プラスチックの嵩密度を減少させる処理を指し、かような廃プラスチックを使用することにより、コークス炉での使用における嵩密度の低下に起因したコークス品質の低下という問題を解消することができる。また、廃プラスチックの粘結性を活用したコークス品質の向上を図ることができる。
【００１１】
（５）前記減容処理を、ブリケット化に用いる石炭を加えて行い、ブリケット化後、残余の石炭に混合することを特徴とする講求項４記載の廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第５発明）。
この第５発明において、ブリケット化に用いる石炭の添加は、予め廃プラスチックに石炭を加えてから減容処理を行う方法、廃プラスチックの減容処理後にブリケット化する石炭を加える方法、廃プラスチックの減容処理の最中にブリケット化する石炭を加える方法のいずれでも良い。
【００１２】
（６）上記（４）または（５）記載の廃プラスチックの減容処理が、該廃プラスチックを溶融・撹拌したのち冷却する減容処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第６発明）。
この第６発明では、廃プラスチックの減容処理に際し、廃プラスチックに250〜350℃の熱を加えて、溶融・撹拌するが、このように一旦溶融して撹拌することにより、塩素含有プラスチック中の塩素（HCl）を熱分解により除去、回収分離するので、コークス炉においては排ガス処理系の配管腐食の原因になるHClの発生がなく、塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックの多量使用が可能となる。
【００１３】
また、一旦溶融させた廃プラスチックは、冷却後、粉砕して用いるので、石炭とブリケット化した場合、嵩密度が大きく上昇するので、コークス製造時の品質低下はなく、品質向上が実現される。さらに、廃プラスチックの粘結性を活用したコークス品質の向上も期待できる。
なお、この第６発明において、第５発明に示す、減容処理をブリケット化する石炭を加えて行う方法を利用する場合、減容処理により廃プラスチックを完全に溶融させた状態でブリケット化する石炭を加えて混合・撹拌し、その後成形機（ブリケットマシン）に供給し、成形段階で冷却凝固させることにより、廃プラスチックと石炭がブリケット化した成形体が得られるので、上記した減容処理後の冷却・粉砕工程を省略することができる。
【００１４】
（７）上記（４）〜（６）のいずれかに記載の廃プラスチックの減容処理が、溶媒を用いて、該廃プラスチックを溶融・撹拌する減容処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第７発明）。
この第７発明では、減容処理に溶媒を用いることによって、廃プラスチックの粘結材としての有効利用のみならず、溶媒による廃プラスチックの溶融処理とコークス品質の向上を同時に達成することができる。
【００１５】
（８）上記（４）〜（７）のいずれかに記載の廃プラスチックの減容処理が、溶媒を用いると共に、用いた溶媒を減容処理後に回収する減溶処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第８発明）。
この第８発明によれば、減容処理後に廃プラスチック中の溶媒を回収して再利用することが可能となり、製造コストの低減に有効である。
【００１６】
（９）上記（４）〜（８）のいずれかに記載の廃プラスチックの減溶処理が、炭素含有物質を加えて行う減容処理であることを特徴とする廃プラスチックを用いたコークスの製造方法（第９発明）。
この第９発明では、炭素含有物質を加えることにより、コークスの製造においてはＣの回収が図られ、またコークスと共に高炉へ装入することによって、還元剤として活用される。一方、加える炭素含有物質は、廃プラスチックの減容処理において廃プラスチック中の不純物となり、冷却後の破砕処理において亀裂誘引に有効に寄与するため、減容処理後の廃プラスチックの破砕が容易になる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、廃プラスチックを石炭の一部とブリケット化して、コークス製造に利用するため、廃プラスチック使用時の嵩密度低下に伴うコークス品質の低下を効果的に防止して、コークス品質の向上を図ることができる。
上記のブリケット化に際し、使用する石炭はその一部であるため、成形コストの低減を図ることができる。
また、コークス品質が向上するため、ブリケット化に供する石炭として低品位の石炭（粘結性の低い石炭）を使用することができる。
さらに、ブリケット化に供しない残余の石炭の品位を向上させるのみで、コークス全体の品質を大きく向上させることができる。
さらに、廃プラスチックを、一旦溶融・撹拌する減容処理を施したのち、粉砕してから使用する場合は、溶融過程を経ているため嵩密度問題を解消した上で、ブリケット化する石炭に添加して利用でき、かつ廃プラスチックを粘結材として利用してコークス品質の向上を実現することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、廃プラスチックに250〜350℃の熱を加え、完全に溶融して撹拌する減容処理を加えることにより、塩化ビニルに代表される塩素含有プラスチックに起因して発生するHCIを効果的に除去し、無害化できるので、かような塩素含有プラスチックを含む廃プラスチックの多量使用が可能になる。
さらに、減容処理に溶媒を用いることによって、廃プラスチックの粘結材としての有効利用を実現すると同時に、溶媒による廃プラスチックの溶融処理とコークス品質の向上を併せて達成することができる。
また、減容処理に溶媒を用いた場合、減容処理後に廃プラスチック中の溶媒を回収して再利用することによって、製造コストの低減を図ることができる。
そして、本発明に従う減容処理により粉砕して得た廃プラスチックは、石炭と同等に扱うことができるので、特殊な設備を必要とせずに容易にコークス炉において使用することができる。
【００１９】
さらに、本発明によれば、炭素含有物質を加えて減容処理を行うことにより、コークス製造においてはＣの回収を図ることができ、またコークスと共に高炉へ装入することによって、還元剤としても有効活用することができる。一方、加える炭素含有物質は、廃プラスチックの減容処理において廃プラスチック中の不純物となり、冷却後の粉砕処理において亀裂を効果的に誘引するので、廃プラスチックの粉砕が容易となり、特殊な粉砕装置は不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を具体的に説明する。
さて、本発明では、廃プラスチックを、好ましくは細断したのち、石炭の一部とブリケット化して、コークスの製造に利用する。
このように、廃プラスチックを石炭とブリケット化することにより、廃プラスチックを圧密化できるので、廃プラスチックの使用に際して問題となる嵩密度の低下を防止できるので、コークス品質の向上が実現される。
また、コークス品質を向上できるため、ブリケット化に供する石炭として低品位の石炭（粘結性の低い石炭）を使用することができる。さらに、廃プラスチックを添加する石炭として、通常の品位のものを用いても高品位の石炭となるので、ブリケット化に供しない残余の石炭の品位を向上させるのみで、コークス品質を大きく向上させることができる。
【００２１】
ここに、廃プラスチックの石炭に対する混合割合は、全石炭：100重量部に対し、1〜10重量部程度とするのが好適である。また、廃プラスチックとブリケット化する石炭の量は、全石炭量の 5〜30質量％程度とするのが好適である。
というのは、廃プラスチックの全石炭に対する混合割合が１重量部未満では、石炭中に廃プラスチックを混在させた効果が小さく、一方廃プラスチックの全石炭に対する混合割合が 10重量部を超えると、コークス生産量の低下を招くからである。
また、ブリケット化する石炭の量が 5質量％未満では、偏析発生を招きやすく、効果が小さく、一方ブリケット化する石炭の量が30質量％を超えると、嵩密度上昇による押し詰まり等の問題発生があるからである。前記廃プラスチックの石炭に対する混合割合は、全石炭重量部に対し２〜５重量部が好ましい。
【００２２】
また、本発明では、廃プラスチックに、予め減容処理を施すことにより、コークス炉での使用における嵩密度の低下に起因したコークス品質の低下をより効果的に防止することができる。
この減容処理は、ブリケット化する石炭を加えて行っても良く、またかかるブリケット化する石炭の添加は、予め廃プラスチックに石炭を加えてから減容処理を行う方法、廃プラスチックの減容処理後にブリケット化する石炭を加える方法、廃プラスチックの減容処理の最中にブリケット化する石炭を加える方法のいずれでも良い。
【００２３】
ここに、上記した減容処理としては、廃プラスチックに250〜350℃の熱を加え、完全に溶融させて撹拌する処理が好適である。なお、一旦溶融・撹拌した廃プラスチックは、冷却後、粉砕して用いる。
このように、廃プラスチックを一旦溶融させることにより、廃プラスチックの均質化を図ることができる。
【００２４】
本発明で用いる廃プラスチックは、前述したように一般家庭からゴミとして排出されるプラスチック製品や、工場等でのプラスチックの製造、加工時に生じる屑や不良品（産業廃棄物）等である。
ここに、使用済みプラスチック（廃プラスチック）の具体例としては、プラスチックボトル、プラスチック袋、プラスチック包み、プラスチックフィルム、プラスチックトレイ、プラスチックカップ、磁気力ード、磁気テープ、ＩＣカード、フレキシブルコンテナ、プリント基板、プリントシート、電線被覆材、事務機器または家電製品用ボディーおよびフレーム、化粧合板、パイプ、ホース、合成繊維および衣料、プラスチック成型ペレット、ウレタン材、梱包用シート、梱包用バンド、梱包用クッション材、電気用部品、玩具、文房具、トナー、自動車用部品（例えば、内装品、バンパー）、自動車または家電製品等のシュレッダーダスト、イオン交換樹脂、合成紙、合成樹脂接着剤、合成樹脂塗料、固形化燃料（廃棄プラスチック減容物）等で示されるポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロイド等のＣ，Ｈ，Ｏを主体としたプラスチックであるが、本発明においては、これら廃プラスチックを一旦溶融・撹拌し、冷却した後、破砕して使用する。
【００２５】
このように、廃プラスチックを、一旦溶融し、撹拌することにより、廃プラスチックが均質化するので、安定した効果を発揮させることが可能になるのである。
すなわち、従来は、廃プラスチックを単なる混合物として利用（減容化しない場合は、各種プラスチックの破断した混在物からなる廃プラスチックの混合物であり、特許文献２記載の減容化した廃プラスチックの使用では、溶融したもの、溶融しないものが混在した廃プラスチックの混合物である）しているため、前者では、嵩密度が低く、また原料として不均質という問題が、また後者でも、廃プラスチック中の溶融しない部分および成分によって強度が低下するという問題があったのであるが、本発明に従い、廃プラスチックを一旦溶融させることにより、これらの問題を有利に解決することができる。
【００２６】
また、廃プラスチックを用いる場合、廃プラスチックに混在する塩化ビニルに代表されるHCI起因となる塩素含有プラスチックの存在が問題になる。例えば、多種類のプラスチックの混合物である使用済みプラスチックは、ほとんどの場合塩素含有プラスチックを含んでいるため、これを用いると、コークス炉の排ガス処理系にHCIに起因した配管腐食が発生するため、これがコークス炉において廃プラスチックの使用が困難な理由の一つであった。
【００２７】
この点、本発明に従い、廃プラスチックに250〜350℃の熱を加えて完全に溶融し、撹拌することによって、上記の問題を解決することができる。
すなわち、使用済み廃プラスチック中に含まれる塩素含有プラスチックの脱塩素反応は、加熱に伴い、150℃程度から徐々に始まる。本発明においては、他の廃プラスチックも溶融する250℃まで加熱して効果的に脱塩素し、さらにこの溶融体に撹拌処理を加えることにより、脱塩素の促進を図る。 しかしながら、廃プラスチックを350℃を超えて加熱すると、プラスチックの熱分解が始まるため、溶融のための加熱温度は350℃以下とすることが好ましい。
【００２８】
なお、廃プラスチックの粉砕に際しては、粉砕粒径を石炭粒度とほぼ等しくすることによって石炭とのより均一な混合が可能となり、偏析発生が抑止されるので、廃プラスチックの粒径は石炭の粒径とほぼ等しい3mm以下の粒子含有量70〜80質量％とすることが好ましい。
【００２９】
また、廃プラスチックを一旦溶融させる減容処理を、ブリケット化する石炭を加えて行う場合、廃プラスチックの粘結性を活用できるため、より高いコークス品質の向上効果を得ることができる。また、この場合には、その後成形機（ブリケットマシン）に供給して成形投階で冷却凝固させることにより、廃プラスチックと石炭がブリケット化した成形体が得られるので、減容処理後における冷却・粉砕工程を省略することができる。
【００３０】
さらに、上記の溶融・撹拌による減容処理において、溶媒を用いると、この溶媒中で廃プラスチックが溶融する過程において脱塩素反応がより効果的に進行するので、かかる減容処理においては、溶媒を用いることが好適である。
【００３１】
プラスチックは、例えばエチレン等の構成単位が数万から数十万重合した化合物であるが、その構造中には非晶質の低分子部位あるいは重合不十分な部位が存在する。そのため、ある特定の溶媒あるいは溶剤中にプラスチックを投入すると、これらの溶媒あるいは溶剤が重合不十分な部位に進入し、主鎖の結合を弱め、結果としてプラスチックはその溶媒あるいは溶剤に溶解する。また、かような溶媒あるいは溶剤中でプラスチックを加熱すると、主鎖の結合が切断されて低重合化し、溶媒を除去した後も元のプラスチックの形態には戻らない。
【００３２】
ここに、上記した溶媒としては、有機化合物からなる溶媒を用いることが望ましい。例えば、プラスチックを溶解し易いアルキル基を含むタール成分が好ましく、特に石炭系タールおよび／または石油系タールが有利に適合する。
石炭系タールの例としては、軟ピッチ、軟ピッチを減圧蒸留した塔底から抜き出した減圧ピッチ（軟化点：110℃程度）、軟ピッチを減圧蒸留塔中段より抜き出した留分（減圧蒸留塔での蒸留温度：154℃程度）、軟ピッチを減圧蒸留塔塔頂より抜き出した留分（HOB、減圧蒸留塔での蒸留温度：255℃程度）、石炭液化油成分から得られる重質油成分ならびにそれらのブレンド油などを好適に使用することができる。
石油系タールの例としては、石油系減圧残油、エチレンボトム油、改質油およびFCCオイル等が挙げられる。
また、これらの混合物を用いることもできる。
【００３３】
このように、減容処理に溶媒を用いることによって、廃プラスチックの粘結材としての有効利用が達成できるだけでなく、溶媒による廃プラスチックの溶融処理とコークス品質の向上を併せて達成することができる。
なお、溶媒を使用する場合には、溶媒／廃プラスチックが重量比で0.5〜20となる割合で廃プラスチックを混合・溶解することが好ましい。というのは、廃プラスチックの割合が多すぎると、溶媒によるプラスチックの低分子化、低重合化の効果が小さく、一方廃プラスチックの割合が少なすぎると、廃プラスチック添加効果が低減するからである。
【００３４】
また、本発明では、減容処理に溶媒を用いる場合、用いた溶媒を、減容処理後に回収して再利用することもでき、これにより製造コストを低減することができる。
【００３５】
さらに、本発明では、廃プラスチックの減容処理に炭素含有物質を加えて行うことが好ましい。
というのは、炭素含有物質を加えることにより、コークス製造においては、Ｃの回収が図られるだけでなく、コークスと共に高炉へ装入することによって、還元剤として有効に活用され、一方加える炭素含有物質は、廃プラスチックの減容処理において廃プラスチック中に不純物として侵入し、冷却後の破砕処理において亀裂を効果的に誘引し、減容処理後の廃プラスチックの破砕性が向上するからである。
【００３６】
ここに、炭素含有物質とは、代表的には装入炭、コークス粉（コークス粉とは、高炉への装入に適さない細粒コークスやＣＤＱ（乾式消火装置）で生じる微細粒のコークス）などを指すが、Ｃを含有していればいずれもが利用可能であり、含有するＣがコークス側で回収され、収率が上がり有効利用が図られる。また、添加する炭素含有物質の性状によっては、処理物の粘結性を向上させることも可能である。
【００３７】
また、使用する炭素含有物質は、装入炭の粒度以下程度の粒度とすることが好ましい。
好ましくは3mm以下程度である。
なお、炭素含有物質が、易破砕性物質であれば廃プラスチックの粉砕と同時に容易に粉砕することができるので、この場合には使用粒径の制約はなくなる。
【００３８】
次に、本発明の好適な実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、廃プラスチックの収集から成形（ブリケット化）までの工程を示すフローチャートである。
本発明に従う廃プラスチックを利用したコークス製造工程は、一般廃プラスチックあるいは産廃プラスチックを収集する収集工程１と、梱包され収集された廃プラスチックを解砕（解袋）する工程２、解砕された廃プラスチック一旦粗く破砕する一次整粒工程３、廃プラスチック中の異物を除去する選別工程４、異物が除去された廃プラスチックを細かく破砕する二次整粒工程５、この工程を経て得られた廃プラスチックにブリケット化用の石炭12を添加して混練する混練工程９をそなえ、その後の成形工程10において石炭と廃プラスチックのブリケットとされる。
【００３９】
上記したとおり、収集工程１で収集された廃プラスチックは、解砕工程２で廃プラスチックを包装している袋等を解袋し、容器包装プラスチックのように菓子袋や包装材等のフィルム系プラスチックが主体である場合は、取扱いおよび異物除去を容易とするために一次整粒工程３において、せん断型破砕機等を用いて100mm以下に破砕する。また、廃プラスチック中にはプラスチック以外の異物が混入していることから、風選、磁選、手選、比重選別等の手法を用いて、選別工程４にて金属、ガラス、陶器など成形の妨げとなる異物を除去する。なお、廃プラスチックが産業廃棄物系プラスチックのように、含まれる異物の割合が少ない場合には、選別工程４の負荷を軽減することも可能である。そして、二次整粒工程５において、成形工程10における成形を容易にするために、さらに20mm以下より好ましくは10mm以下に細断し、砕片として混練工程９に供する。
【００４０】
なお、一次整粒工程３の他にも、解粋（解袋）工程２および二次整粒工程５にせん断型破砕機等が利用できる。
本発明における混練工程９とは、例えばスクリュー式混練機等を使用した混練工程で、上記したようにブリケット化用の石炭12と廃プラスチックが添加されて混練され、またこの工程では、成形工程10を経たブリケットが解体（石炭と廃プラスチックに分離）しないように、必要に応じてバインダーが添加されて混練される。
【００４１】
図４は、本発明の一実施形態であり、廃プラスチックを利用したコークス製造工程のフローチャートである。
二次整粒工程５を経た廃プラスチックは、一旦貯蔵槽13に貯蔵される。また、石炭の配合槽14からブリケット化用の石炭12が、コークス炉への供給炭とは別に供給され、貯蔵槽15に貯蔵される。そして、この貯蔵槽13，15からベルトコンべア（省略）上にそれぞれ切出され、積層状にして混練機16に供給される。この混練機16の入り側では、必要に応じてバインダー17が添加され、石炭、廃プラスチックおよびバインダーが混練されたのち、成形機18にてブリケット化がなされる。
このようにしてブリケット化された成形体は、配合槽14からコークス炉に供給される搬送路（ベルトコンべア）上の石炭上に搭載され、コークス炉の貯炭槽19に供給された後、装炭車20によりコークス炉21の炭化室（省略）に装入される。
【００４２】
図２は、廃プラスチックを、減容処理を行ってから使用する場合のフローチャートである。
廃プラスチックの収集工程１から選別工程４までは、図１と同一であるため説明は省略する。二次整粒工程５においては、廃プラスチックを溶融処理し易いような破砕を行う。
すなわち、異物が除去された廃プラスチックは、後述する溶解をやり易くするために、例えば20mm以下に破砕する当該二次整粒工程５を通して廃プラスチック粒径（寸法）が整えられる。ついで、破砕された廃プラスチックを溶融・撹拌、あるいは溶媒を添加して溶媒中に混合および／または溶解させる混合・溶解を経る溶融・撹拌工程６に供給される。この溶融・撹拌工程６では、溶解時に撹拌を加え、均一溶解と脱塩素処理のため撹拌処理を加える。ついで、溶解したプラスチックを冷却して固化体とする冷却工程７を経たのち、石炭に混合するために利用可能な粒度に粉砕する粉砕工程８に供給される。
なお、上記の溶融・撹拌工程６では、廃プラスチックに250〜350℃の熱を加えて、廃プラスチックを一旦溶融させることにより、廃プラスチックを均質化すると共に、塩化ビニルに代表される塩素含有プラスチックに由来するHClに起因した排ガス処理系の配管腐食問題の解決を図る。
【００４３】
また、溶融・撹拌工程６において、溶媒を使用する場合も、この工程が採用される。この場合には、前述したとおり、溶媒／廃プラスチックが0.5〜20となる割合で廃プラスチックを混合・溶解することが好ましい。また、混合・溶解工程６に用いる装置は、前記したように廃プラスチック、溶媒を加熱可能な容器と、加熱しつつ撹拌可能な撹拌機構を有するものであることが好ましい。特に、均一溶解および処理時間短縮のためには、液表面から内部方向への撹拌が可能な撹拌機を用いることが効率的で好ましい。
【００４４】
その後、冷却工程７で冷却されたのち、粉砕工程８で粉砕が行われる。
この冷却工程７は、廃プラスチックあるいは廃プラスチックと溶媒を冷却できるものであればよい。例えば、上記した加熱容器を冷却して、溶融した廃プラスチックあるいは廃プラスチックと溶媒を冷却・凝固させて固化体を得てもよいが、別途、冷却装置を用いることが好ましい。
例えば、プラスチックがスラリー状である場合など、プラスチックの溶媒に対する溶解が不十分な場合には、冷却過程で分離するおそれがあるので、できるだけ急冷して冷却する必要がある。かような急冷装置・方法としては、スチール製ベルト上面に溶融状態のプラスチック含有溶媒を供給し、スチールベルト下面を水等で間接的に冷却し、スチールベルトが連続的に前方に移動し、冷却された溶融状態のプラスチック含有溶媒を固体として回収する方法を用いることができる。あるいは、プラスチック含有溶媒を直接冷却する方法を用いることもできる。
【００４５】
粉砕工程８においては、石炭破砕に使用される旋動式破砕機の使用が可能であり、その他にも衝撃式粉砕方法や、摩砕による粉砕方法等を用いることができる。また、この工程では、廃プラスチックは一旦溶融して冷却・凝固させた固化体であるので、特に低温で粉砕する必要はない。
粉砕された廃プラスチックは、混練工程９に供され石炭と共に混練され、成形工程10ににおいてブリケット化される。
【００４６】
このフローに関連する以降の工程を図５によって説明する。なお、図５において、図４と共通する装置には同一の番号を付して示す。
さて、冷却工程７、粉砕工程８を経由した廃プラスチックは、一旦貯蔵槽22に蓄えられ、貯蔵槽15の石炭12の切出しに従って切出される。すなわち、図４の場合と同様に、ベルトコンベア上に石炭が切出され、その上に廃プラスチックが積層した状態で切出されている。そして、混練機16に供給されてバインダーと共に混練がなされ、混練機16の後工程に配置された成形機18で成形されてブリケット化される。
このようにしてブリケット化された成形体は、配合槽14からコークス炉に供給される搬送路（ベルトコンべア）上の石炭上に搭載され、コークス炉の貯炭槽19に供給された後、装炭車20によりコークス炉21の炭化室（省略）に装入される。
【００４７】
図３は、廃プラスチックを溶融・撹拌して減容処理するのは図２と共通するが、減容処理において廃プラスチックの溶融・撹拌後の冷却・粉砕工程を省略したフローチャートである。
二次整粒工程５の後、溶融・撹拌工程６に廃プラスチックが供給されるが、この工程６においてブリケット化用の石炭12を加え、その後、廃プラスチックと石炭の混合物を廃プラスチックが溶融状態あるいは凝固過程にある状態で、冷却成形工程11に提供し、この冷却成形工程11において成形と冷却がなされる。従って、図２の場合に比べて、冷却工程および冷却後の粉砕工程を省略できる。
この溶融・撹拌工程６において、ブリケット化用の石炭を加えるには、予め廃プラスチックに石炭を加えてから溶融・撹拌しても、廃プラスチックの溶融・撹拌後に石炭を添加・撹拌しても、廃プラスチックの溶融・撹拌の過程で石炭を添加するようにしても、いずれでも良い。
【実施例】
【００４８】
比較例
配合炭を廃プラスチックを使用せずに、コークス炉に装入して18.5時間の乾留を行い、窯出し後、乾式消火してコークスを得た。
この時生成したコークスのJISDI（ドラムインデックス）（150／15）強度指数は83.8であった。
【００４９】
実施例１
容器包装リサイクル法に基づき収集された廃プラスチックを、二次整粒までの処理を行って10mm以下の廃プラスチックとしたのち、石炭（配合炭の20％相当量）と共に混錬し、ダブルロール法によりブリケット化した。バインダーとしては石炭系クールを用いた。ついで、残余の石炭と共にコークス炉に装入し、18.5時間の乾留を行い、窯出し後、乾式消火してコークスを得た。
この時生成したコークスのJISDI（ドラムインデックス）（150／15）強度指数は83.8であり、廃プラスチックを使用しないコークス炉操業である比較例と遜色はなかった。
また、廃プラスチックの使用量は石炭装入量の３％であったが、嵩密度低下によるコークス品質の悪化は生じなかった。
【００５０】
実施例２
容器包装リサイクル法に基づき収集された廃プラスチックを、二次整粒までの処理を行って10mm以下の廃プラスチックとしたのち、石炭（配合炭の30％相当量）と共に混錬し、ダブルロール法によりブリケット化した。バインダーとしては石炭系タールを用いた。ついで、残余の石炭と共にコークス炉に装入し、18.5時間の乾留を行い、窯出し後、乾式消火してコークスを得た。
この時生成したコークスのJISDI（150／15）強度指数は83.8であり、廃プラスチックを使用しないコークス炉操業である比較例と遜色はなかった。
また、廃プラスチック使用量は石炭装入量の4.5％に達したが、嵩密度低下によるコークス品質の悪化は生じなかった。
【００５１】
実施例３
容器包装リサイクル法に基づき収集された廃プラスチックを、二次整粒までの処理を行ったのち、310℃，60分の熱処理を行って完全に溶融させ、撹拌後、冷却して減容処理物を得た。この処埋物を、粉砕したのち、石炭（配合炭の20％相当量）に添加してブリケット化した。ブリケット化は、ダブルロール法により行った。ついで、残余の石炭と共にコークス炉に装入し、18.5時間の乾留を行い、窯出し後、乾式消火してコークスを得た。この時の廃プラスチック使用量は3.5％であった。
この時生成したコークスのJISDI（150／15）強度指数は84.1であった。
【００５２】
実施例４
実施例３の形態において、ブリケット化用の石炭である配合炭の20％を、低品位炭としたことを除いては、実施例３と同じ方法でコークスを製造した。
減容処理を行った廃プラスチックを使用する前のコークスのJISDI（150／15）強度指数は83.8であったのに対し、廃プラスチック使用後のコークスのJISDI（150／15）強度指数は84.1に達した。
このように、配合炭の一部に低品位炭を用いてもコークス品位を向上させることができ、これによりコークス製造コストを10％削減することができた。
【００５３】
実施例５
実施例３の形態において、ブリケット化に供さない残余の石炭としての配合炭の80％を高品位炭としたことを除いては、実施例３と同じ方法でコークスを製造した。
この時生成したコークスのJISDI（150／15）強度指数は84.5であった 。
このように、配合炭の80％側の品位操作で、コークス全体の品質を効果的に向上させることができた。この時、コークス製造コストは３％の上昇にすぎなかった。
【００５４】
実施例６
廃プラスチックの減容処理に当たり、溶媒として、廃プラスチックと同重量の軟ピッチを加えた後に熱処理を行ったことを除いては、実施例３と同じ方法によりコークスを製造した。
この時生成したコークスのJISDI（150／15）強度指数は84.5であった。
この結果は、実施例３に比べて強度の高いコークスが得られたことを示しており、溶媒を用いた減容処理効果が確認された。
【００５５】
実施例７
廃プラスチックの減容処理に当たり、減容処理後に減圧蒸留によって溶媒の一部を分離回収したことを除いては、実施例３と同じ方法によりコークスを製造した。
この時生成したコークスのJISDI（150／15）強度指数は84.2であった。
この例から、溶媒の一部を回収した減容処理物であってもコークス強度を向上させる効果があることが分かる。
【００５６】
実施例８
廃プラスチックの減容処理における破砕処理において、減容処理に炭素含有物質を加えない場合の破砕機の電流値を1.0とした時、炭素含有物質を加えて減容処理を行った場合、凝固体の破砕電流は0.8に低減した。
また、上記した減容処理に炭素含有物質を加えない場合の破砕機の電流は、廃プラスチックの種類により変化していたのに対し、炭素含有物質を加えた場合には、ほぼ一定の電流値で破砕を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】廃プラスチックの収集から成形（ブリケット化）までの工程を示すフローチャートである。
【図２】廃プラスチックを、減容処理を行ってから使用する場合のフローチャートである。
【図３】廃プラスチックの減容処理において廃プラスチックの溶融・撹拌後の冷却・粉砕工程を省略した場合のフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態を示すコークス製造工程のフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態を示すコークス製造工程のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１  収集工程
２  解砕（解袋）工程
３  一次整粒工程
４  選別工程
５  二次整粒工程
６  溶融・撹拌工程
７  冷却工程
８  粉砕工程
９  混練工程
10  成形工程
11  冷却成形工程
12  石炭
13  貯蔵槽
14  配合槽
15  貯蔵槽
16  混練機
17  バインダー
18  成形機
19  貯炭槽
20  装炭車
21  コークス炉
22  貯蔵槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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